碘和碘离子反应平衡常数的测定精选文档.ppt

碘和碘离子反应平衡常数的测定本讲稿第一页，共十四页KI+I2KI3即I2+I-I-3（71）其平衡常数K为：（72）式中a、c、r分别为活度、质量摩尔浓度和活变系数。在浓度不大的溶液中故得(73)本讲稿第二页，共十四页 如果我们能测得水溶液中I3-、I-和I2的平衡浓度即可求出平衡常数K。但是，要在KI溶液中用碘量法直接测出平衡时各物质的浓度是不可能的，因为当用Na2S2O3滴定I2时，（71）式平衡向左移动，直至I3-消耗完毕，这样测得的I2量实际上是I2及I3-量之和。为了解决这个问题，本实验用有适量碘的四氯化碳和KI溶液混合振荡，达成复相平衡。I-和I3-又溶于CCl4，而KI溶液中的I2不仅与水层中的I-、I3-成平衡，而且与CCl4中的I2也建立平衡，如图1所示。本讲稿第三页，共十四页本讲稿第四页，共十四页由于在一定温度下达到平衡时，碘在四氯化碳层中的浓度和在水溶液中的浓度炎比为一常数Kd，称为分配系数。（74）因此，当测定了碘在四氯化碳层中的浓度后，可通过预先测定的分配系数求出I2在KI溶液中的浓度。即（75）本讲稿第五页，共十四页 而分配系数Kd可借助于I2在CCl4和纯水中的分配来测定。（76）再分析测定KI溶液中的总碘量由于形成一个I3-要消耗一个I-，所以平衡时I-的浓度为：本讲稿第六页，共十四页n n三、仪器和药品n n恒温水浴1套n n量筒100ml、25ml各1个n n碱式滴定管25ml1个n n微量滴定管1个n n移液管25ml1支5ml2支n n锥形瓶250ml4支；碘量瓶2个n n0.04moll-1I2（CCl4）溶液；n n0.02%I2的水溶液；n n0.0250moll-1Na2S2O3标准液；n n0.5%淀粉指示剂，KI固体。本讲稿第七页，共十四页四、实验步骤1、控制恒温水温度约比室温高10，槽温误差为0.05。2、取2个碘量瓶，标上号码，按下表配制系统，配好，塞紧塞子。编 号0.02%0.02%I I2 2 的溶液的溶液0.1000.100mollmoll-1-1KIKI溶溶液液0.040.04mollmoll-1-1I I2 2（CClCCl4 4）1100ml25ml2100ml25ml本讲稿第八页，共十四页3、将配好的系统均匀振荡，然后置于恒温槽中恒温1小时，恒温期间应经常振荡，每个样品至少要振荡五次，如要取出水槽外振荡，每次不要超过半分钟，以免温度改变，影响结果。最后一次振荡后，须将附在水层表面的CCl4振荡下去，得两液层充分分离后，才能吸取样品进行分析。4、在各号样品瓶中，准确吸取258ml水溶液层样品二份，用标准Na2S2O3溶液滴定（其中1号水层用微量滴定管，2号水层用25ml碱式滴定管），滴至淡黄色时加数滴淀粉指 示 剂，此 时 溶 液 呈 蓝 色，本讲稿第九页，共十四页继续用Na2S2O3溶液滴至蓝色刚消失.在各号样品瓶中准确吸取5mlCCl4层样品二份（为了不让水层样品进入移液管，必须用一指头塞紧移液管上端口，直插入CCl4层中或者边向移液管吹气边通过水层插入CCl4层），放入盛有10ml蒸馏水的锥形瓶中，加入少许固体KI，以保证CCl4层中的I2完全提取到水层中，（充分振荡）同样用Na2S2O3标准液滴定，（1是CCl4层样品用25ml滴定管，2号用微量滴定管）。五、数据记录及处理本讲稿第十页，共十四页1、数据记录将消耗Na2S2O3溶液的量列表：编号1号2号取样体积25ml水层5mlCCl4层25ml水层5mlCCl4层消耗Na2S2O3体积（ml）12平均槽温槽温NaNa2 2S S2 2O O3 3溶液浓度溶液浓度KIKI溶液浓度溶液浓度编号编号1 1号号2 2号号取样体积取样体积2525mlml水层水层5 5mlCClmlCCl4 4层层2525mlml水层水层5 5mlCClmlCCl4 4层层消耗消耗NaNa2 2S S2 2O O3 3体积体积12平均平均本讲稿第十一页，共十四页2、数据处理(1)由1号样品的数据按（76）式计算分配系数Kd。(2)由2号样品的数据计算CI2、CI3-、CI-及K。六、实验注意事项 1、本实验玻璃仪器要洁净干燥，移液要准确，尤其CCl4溶液较重，更要严格掌握，以免影响结果。2、摇动锥形瓶加速平衡时，勿将溶液荡出瓶外，摇后可开塞放气，再盖严。本讲稿第十二页，共十四页 3、滴定终点的掌握是分析准确的关键之一，在分析水层时，用Na2S2O3滴至溶液呈淡黄色。再加入淀粉指示剂，至浅蓝色刚刚消退至无色即为终点。在分析CCl4层时，由于I2在CCl4层中不易进行H2O层，须充分摇动且不能过早加入淀粉指示剂，终点必须以CCl4层不再有浅蓝色为准。七、讨论(1)由1号样品计算分配系数，实际上可按下式直接计算本讲稿第十三页，共十四页式中V(CCl4)、V(H2O)分别为滴定5mlCCl4层样品及25ml水层样品所消耗的Na2S2O3溶液体积。(2)碘溶于碘化物溶液中时，还形成少量的I7-等离子，但因量少，实验可忽略不计。(3)测分配系数Kd时，为了使系统较快达到平衡，水中预先溶入超过平衡时的碘量（约0.02%），使水中的碘向CCl4层移动，达到平衡。本讲稿第十四页，共十四页